二苯碳酰二肼分光光度法測(cè)定工作場(chǎng)所空氣中的二氧化硫

黃 鋒

（昭通市疾病預(yù)防控制中心，云南 昭通 657000）

二苯碳酰二肼分光光度法測(cè)定工作場(chǎng)所空氣中的二氧化硫

黃 鋒11

（昭通市疾病預(yù)防控制中心，云南 昭通 657000）

建立一種用分光光度法間接測(cè)定工作場(chǎng)所空氣中二氧化硫的新方法。用（1+1000）高氯酸溶液吸收空氣中的二氧化硫，使其氧化成硫酸根，加鉻酸鋇懸濁液反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀，釋放出鉻酸根，在酸性條件下用二苯碳酰二肼顯色測(cè)定鉻，由此間接測(cè)定二氧化硫的含量。方法曲線的相關(guān)系數(shù)為r = 0.9985，檢出限為0.10μg·mL-1，線性范圍為0～5μg·L-1，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.87%～4.52%，加標(biāo)回收率為96%～107%。本方法操作簡(jiǎn)單、準(zhǔn)確、重復(fù)性好、靈敏度高，結(jié)果滿意。

二苯碳酰二肼；分光光度法；空氣；二氧化硫；間接測(cè)定

二氧化硫是空氣中的主要污染氣體，可對(duì)人體造成嚴(yán)重危害，嚴(yán)重中毒可在數(shù)小時(shí)內(nèi)發(fā)生肺水腫；極高濃度吸入可引起反射性聲門痙攣而窒息。皮膚接觸或眼部接觸發(fā)生炎癥或灼傷。準(zhǔn)確檢測(cè)工作場(chǎng)所的二氧化硫濃度，對(duì)保護(hù)勞動(dòng)者健康是一項(xiàng)非常有意義的工作。目前對(duì)空氣中二氧化硫的監(jiān)測(cè)，一般采用鹽酸副玫瑰苯胺比色法[1～2]、碘量法及庫(kù)侖滴定法等。但由于四氯汞鈉溶液有劇毒，對(duì)分析人員及環(huán)境均造成危害。文獻(xiàn)報(bào)道過(guò)間接分光光度法測(cè)定二氧化硫[3]，采用三價(jià)鐵鹽作為二氧化硫的吸收液，但本方法采用高氯酸做吸收液吸收空氣中的二氧化硫，用分光光度法間接測(cè)定其空氣中的二氧化硫[4～5]。此方法操作簡(jiǎn)單，靈敏度較高，顯色穩(wěn)定時(shí)間長(zhǎng)，不受溫度的影響，結(jié)果準(zhǔn)確度高、試驗(yàn)重現(xiàn)性好、所用試劑安全無(wú)毒。

1 儀器材料與原理方法

1.1 主要儀器

721 分光光度計(jì)，多孔板吸收管。

1.2 主要試劑

吸收液：1mL高氯酸與1000mL水混勻。實(shí)驗(yàn)用水全部采用二次蒸餾水。

二氧化硫標(biāo)準(zhǔn)溶液：稱取1.3200g硫酸鈉用吸收液溶解于500.00mL-1容量瓶中，用吸收液稀釋至刻度。此溶液為1.0mg·mL-1標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液。將配置好的二氧化硫標(biāo)準(zhǔn)溶液裝入細(xì)口棕色試劑瓶中，置于冰箱保存，使用時(shí)用吸收液稀釋到10.0μg·mL-1工作使用液。二氧化硫標(biāo)準(zhǔn)溶液每次取用時(shí)應(yīng)隨時(shí)注意密閉，避免劇烈震蕩和陽(yáng)光直射，置于室溫下平衡溫度后在使用。

混合酸：用濃鹽酸1mL和35mL混合，再用水稀釋至500mL。

二苯碳酰二肼溶液（2.5g·L-1）:稱取0.25g二苯碳酰二肼溶于100mL丙酮中。

1.3 實(shí)驗(yàn)原理

工作場(chǎng)所空氣中的二氧化硫用含有10mL（1+1000）的高氯酸吸收液的多孔板吸收管進(jìn)行采集，亞硫酸根被氧化成硫酸根，在酸性條件下，與鉻酸鋇反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀同時(shí)釋放出鉻酸根。再向試液中加氨水中和，多余的鉻酸鋇被析出，加丙酮降低沉淀的溶解度。用慢速濾紙干過(guò)濾，取濾液用分光光度法測(cè)定鉻，間接得到二氧化硫的含量。

1.4 樣品的采集

在采樣點(diǎn)，用一只裝有10.0mL吸收液的多孔板吸收管以0.5L·min-1的流量采集20min空氣樣品。

1.5 實(shí)驗(yàn)方法

分別吸取二氧化硫標(biāo)準(zhǔn)工作使用液0、0.5、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0mL于7支10mL干燥的具塞比色管中，在分別加吸收液5.0、4.0、3.0、2.0、1.0、0mL，加入鉻酸鋇懸濁液1.0mL搖勻，再加0.6mL的氨水、4.0mL丙酮并及時(shí)搖勻。用慢速濾紙干過(guò)濾于另一套10mL干燥的具塞比色管中，向其中加入3.0mL二苯碳酰二肼溶液，立即搖勻，放置15min。在波長(zhǎng)535nm處以二次蒸餾水為參比測(cè)定其吸光度值。

十八大以來(lái)，中國(guó)經(jīng)濟(jì)進(jìn)入“新常態(tài)”，經(jīng)濟(jì)發(fā)展由高速增長(zhǎng)階段轉(zhuǎn)向高質(zhì)量發(fā)展階段，供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革、國(guó)資國(guó)企改革和電力市場(chǎng)化改革持續(xù)深化，電力行業(yè)特別是發(fā)電行業(yè)的發(fā)展面臨著異常嚴(yán)峻的形勢(shì)。全社會(huì)電量需求增長(zhǎng)放緩，發(fā)電裝機(jī)容量又大大超過(guò)需求容量，導(dǎo)致機(jī)組利用小時(shí)大幅下降；煤炭企業(yè)降庫(kù)存，導(dǎo)致煤炭?jī)r(jià)格不斷攀升，發(fā)電企業(yè)成本壓力劇增；電力交易市場(chǎng)化改革，交易電量激烈競(jìng)爭(zhēng)導(dǎo)致發(fā)電企業(yè)不計(jì)成本下調(diào)電價(jià)。產(chǎn)能過(guò)剩和供需矛盾引發(fā)的電力能源行業(yè)投資下降，發(fā)電側(cè)主營(yíng)業(yè)務(wù)經(jīng)營(yíng)業(yè)績(jī)持續(xù)下滑，國(guó)內(nèi)出現(xiàn)發(fā)電企業(yè)大面積虧損的局面，應(yīng)對(duì)行業(yè)激烈競(jìng)爭(zhēng)，低成本戰(zhàn)略成為發(fā)電企業(yè)生存發(fā)展的必由之路。

2 結(jié)果與討論

2.1 吸收液的選擇

高氯酸吸收液對(duì)二氧化硫的吸收效率高，被吸收的二氧化硫穩(wěn)定，能完全被氧化成硫酸根。

2.2 鉻酸鋇懸濁液的加入量

僅改變鉻酸鋇的用量進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果表明，標(biāo)準(zhǔn)管空白的吸光度值隨鉻酸鋇用量的增加而增大，0.2μg·mL-1及0.4μg·mL-1二氧化硫試液加入0.5～1.0mL鉻酸鋇懸濁液時(shí)，其吸光度值趨于穩(wěn)定。實(shí)驗(yàn)選用加入0.8mL的鉻酸鋇懸濁液。

2.3 加入鉻酸鋇懸濁液后的搖振次數(shù)

通過(guò)試驗(yàn)，搖動(dòng)0.5min與搖動(dòng)3.0min的吸光度值變化很小，說(shuō)明硫酸根置換鉻酸鋇中的鉻酸根從而形成硫酸鋇的過(guò)程反應(yīng)迅速并完全。

2.4 丙酮的用量

通過(guò)試驗(yàn)，當(dāng)丙酮用量小于3.0mL時(shí)，其沉淀的溶解度大，空白值也隨著增大，說(shuō)明氯仿對(duì)降低沉淀的溶解度作用很大。實(shí)驗(yàn)選用丙酮加入量為4.0mL。

2.5 氨水的用量

通過(guò)試驗(yàn)，加入0.2～0.6mL（1+1）氨水吸光度值變化很小，加入小于0.4mL氨水時(shí)，因其中和量不足而使吸光度值偏高，實(shí)驗(yàn)選用氨水加入量為0.6mL。

2.6 加入氨水、丙酮后放置時(shí)間

試驗(yàn)表明，加入氨水、丙酮后搖勻后立即過(guò)濾與放置30min后過(guò)濾對(duì)結(jié)果的測(cè)定沒有影響。

2.7 吸收曲線的繪制

按試驗(yàn)方法進(jìn)行顯色反應(yīng)，反應(yīng)后冷卻至室溫，在470～600nm處測(cè)定其吸光度值，同時(shí)做空白試驗(yàn)。以吸光度值為縱坐標(biāo)，波長(zhǎng)為橫坐標(biāo)做吸收曲線圖。結(jié)果表明，樣品的最大吸收波長(zhǎng)仍然在540nm處。

2.8 工作曲線的繪制

分別準(zhǔn)確移取不同體積的二氧化硫標(biāo)準(zhǔn)溶液，配置成不同濃度的二氧化硫溶液，后按方法進(jìn)行顯色和測(cè)定，結(jié)果見表1。對(duì)測(cè)定結(jié)果進(jìn)行線性回歸處理得到線性方程：A = 0.0725V + 0.0250；在0～5μ g·mL-1濃度范圍內(nèi)具有較好的關(guān)系，線性相關(guān)系數(shù)r = 0.9985。通過(guò)0.4μg·mL-1的10次測(cè)定，計(jì)算出標(biāo)準(zhǔn)偏差，得到方法的檢出限為0.10μg·mL-1。

表1 二氧化硫標(biāo)準(zhǔn)溶液不同濃度吸光度測(cè)定結(jié)果Tab.1 Standard solution of different concentration of SO2

2.9 精密度及回收率實(shí)驗(yàn)

為考察測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性，進(jìn)行了樣品的回收率實(shí)驗(yàn)。采集空氣樣品6次進(jìn)行檢測(cè)，分析結(jié)果為1.18 μg·mL-1，分別加入不同量的標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行加標(biāo)回收試驗(yàn)，其回收率在96%～107%之間，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）在2.87%～4.52%。

3 結(jié)論

通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)，提出了利用二苯碳酰二肼間接分光光度法測(cè)定空氣中的二氧化硫量的新方法。實(shí)驗(yàn)證明該方法用于空氣中二氧化硫量的測(cè)定具有準(zhǔn)確、簡(jiǎn)便、易掌握、準(zhǔn)確度好、靈敏度高、檢出限低等特點(diǎn)。

[1] GBZ/T160.33-2004，二氧化硫的四氯汞鉀-鹽酸副玫瑰苯胺分光光度法[S].

[2] GBZ/T160.33-2004，二氧化硫的甲醛緩沖液-鹽酸副玫瑰苯胺分光光度法[S].

[3] 李小娟，龍億濤，夏蕓.間接分光光度法測(cè)定空氣中二氧化硫[J].衛(wèi)生研究，1993，10（4）:18-20

[4] 金關(guān)蓮，汪志達(dá).環(huán)境科學(xué)與技術(shù)[M].北京:高等教育出版社，1998.189-221.

[5] 金米聰，童維明，符展明.萃取吸光光度法測(cè)定空氣中痕量二氧化硫[J].環(huán)境監(jiān)測(cè)報(bào)，1999，35（9）:390-391.

Determination of Sulfur Dioxide in Air of Workplace by Diphenylcarbazide Spectrophotometry

HUANG Feng
（Zhaotong Centers for Disease Prevention and Control， Zhaotong 657000， China）

A new method for the indirect determination of sulfur dioxide in air of workplace by spectrophotometry was proposed.The sulfur dioxide in the air of workplace was absorbed by （1+1000） perchloric acid solution and oxidized to sulfate radical. After adding barium chromate suspension， the barium sulfate precipitate was produced and the chromate was released. Using spectrophotometry at 550nm to determine chromium， the trace sulfur dioxide in air was obtained indirectly. The correlation coefficient of the curves obtained by the methods was 0.9985， the detection limit was 0.10μg/mL， linear range was 0～5μg/mL， the relative standard daviation was 2.87%～4.52%， and the average recovery of samples was between 96%～107%. The method used for determination of sulfur dioxide in air of workplace was simple-operation， fast and accurate.

diphenylcarbazide; spectrophotometry; air; sulfur dioxide; indirect determination

O 657.3

A

1671-9905（2010）09-0036-02

黃 鋒（1979 - ），男（漢族），湖南澧縣人，理學(xué)碩士，主要從事理化檢驗(yàn)分析研究，E-mail:ztcdc898@yahoo.com.cn

2010-04-23